Γιατί ο ουρανός είναι γαλάζιος;

Μια καθαρή μέρα ο ουρανός είναι γαλάζιος και ο Ήλιος πάνω του κίτρινος. Κι όμως, στο διάστημα γύρω από τη Γη ο ουρανός είναι μαύρος. Από πού έρχεται λοιπόν το γαλάζιο;

Καθρεφτίζει τη θάλασσα;

Συχνά λένε ότι ο ουρανός είναι γαλάζιος επειδή καθρεφτίζει τη θάλασσα. Όμως πάνω από μια έρημο, εκατοντάδες χιλιόμετρα από την ακτή, ο ουρανός είναι εξίσου γαλάζιος. Μάλλον ισχύει το αντίθετο: η θάλασσα καθρεφτίζει τον ουρανό.

Το φως του Ήλιου είναι μείγμα χρωμάτων

Το φως του Ήλιου είναι στην πραγματικότητα μείγμα όλων των χρωμάτων του ουράνιου τόξου. Το δείχνει ένα γυάλινο πρίσμα: το αναλύει σε χρώματα από το κόκκινο ως το ιώδες.

Κάθε χρώμα έχει άλλο κύμα

Το φως είναι κύμα, και τα χρώματα διαφέρουν στο μήκος κύματος. Το κόκκινο φως έχει μακριά κύματα, το μπλε και το ιώδες κοντά. Όλα είναι μικροσκοπικά, γύρω στο μισό χιλιοστό του χιλιοστού.

Ο αέρας σκεδάζει το φως

Ο αέρας αποτελείται από μικροσκοπικά μόρια αζώτου και οξυγόνου, χίλιες φορές μικρότερα από ένα κύμα φωτός. Το περισσότερο φως περνά δίπλα τους, αλλά πού και πού ένα μόριο στέλνει λίγο φως προς άλλη κατεύθυνση. Αυτό λέγεται σκέδαση.

Το μπλε σκεδάζεται περισσότερο

Το φως βάζει το μόριο σε ταλάντωση, και εκείνο εκπέμπει κι αυτό φως στα πλάγια. Τα κοντά μπλε κύματα το κάνουν να ταλαντώνεται πιο γρήγορα, και όσο πιο γρήγορα ταλαντώνεται, τόσο περισσότερο φως σκεδάζει. Έτσι το μπλε σκεδάζεται περίπου πέντε φορές περισσότερο από το κόκκινο, που διασχίζει τον αέρα σχεδόν όλο σε ευθεία.

Γι’ αυτό λάμπει όλος ο ουρανός

Όπου κι αν κοιτάξεις, εκτός από τον Ήλιο, βλέπεις φως που τα μόρια του αέρα έστειλαν προς το μέρος σου. Κι αυτό είναι κυρίως μπλε, γι’ αυτό όλος ο ουρανός λάμπει γαλάζιος. Χωρίς αέρα ο ουρανός θα ήταν μαύρος ακόμα και τη μέρα, όπως στη Σελήνη.

Και γιατί ο Ήλιος είναι κίτρινος;

Το μπλε που βλέπεις στον ουρανό λείπει από την ακτίνα που έρχεται κατευθείαν από τον Ήλιο σε σένα. Χωρίς ένα μέρος του μπλε, το φως του μοιάζει κιτρινωπό. Οι αστροναύτες σε τροχιά βλέπουν τον Ήλιο λευκό, γιατί δεν τον κοιτάζουν μέσα από αέρα.

Τότε γιατί δεν είναι ιώδης;

Το ιώδες φως έχει ακόμα πιο κοντό κύμα, οπότε σκεδάζεται ακόμα περισσότερο. Στο φως του Ήλιου όμως υπάρχει λιγότερο ιώδες απ’ ό,τι μπλε, και τα μάτια μας το αντιλαμβάνονται αμυδρά. Από το μείγμα των σκεδασμένων χρωμάτων βλέπουμε λοιπόν γαλάζιο.

Γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο;

Το βράδυ το φως του Ήλιου έρχεται πλάγια και διανύει μέσα στον αέρα πολύ μεγαλύτερη διαδρομή απ’ ό,τι το μεσημέρι. Το μπλε σκεδάζεται στον δρόμο σχεδόν ολόκληρο, και σε σένα φτάνουν κυρίως το πορτοκαλί και το κόκκινο.

Έλεγξέ το κι εσύ

Ρίξε μερικές σταγόνες γάλα σε ένα ψηλό ποτήρι νερό και, σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, φώτισέ το από το πλάι με έναν φακό. Από το πλάι το νερό θα φαίνεται γαλαζωπό, και η κηλίδα φωτός στον τοίχο πίσω από το ποτήρι πορτοκαλί. Οι σταγονίτσες του γάλακτος σκεδάζουν το φως περίπου όπως ο αέρας.

Γιατί λοιπόν ο ουρανός είναι γαλάζιος;

Το φως του Ήλιου είναι μείγμα χρωμάτων. Ο αέρας σκεδάζει τα κοντά μπλε κύματα πολύ περισσότερο από τα μακριά κόκκινα, έτσι το μπλε έρχεται από όλο τον ουρανό. Από την ευθεία ακτίνα του Ήλιου λείπει ένα μέρος του, γι’ αυτό ο Ήλιος είναι κίτρινος. Το βράδυ λείπει σχεδόν όλο, και μένει το κόκκινο.